[实用新型]一种采用声纳探测的船载（AIS）自动智能避碰系统

说明书

本实用新型涉及一种船舶避碰系统。

在日益繁忙的水上交通航道航行的船舶，相互避让，预防相撞是非常重要。以往，船舶间的避让一般采用人工观望、雷达扫描，但其信息准确性差、误差大。现今，使用AIS设备进行助航已经成为一种趋势，它是一种集现代通讯技术、计算机技术、GPS技术、电子海图信息显示技术等为一体的数字助航设备，它可自动连续进行船舶间的信息交换。信息包括：GPS船位，航速，航向，船航向，船名，呼号，船长，船宽，吃水，船舶类型等，并可在电子海图屏幕上清楚的显示出周围船只的方位，一般可通过距离，方向对周围的船舶进行报警，对避碰起到很大的作用。不过该报警方法的缺点有两种，其一，距离报警，即只要有与本船相距在一定距离内的船舶均成为避碰报警对象，缺点是不能确定绘遇可能，其二，方向报警，即为只要有与本船有相对行驶可能的均为避碰报警对象，缺点是不能确定未来的会遇可能，报警频繁。

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种可准确快速的判断出船舶间绘遇可能并进行报警的采用声纳探测的船载（AIS）自动智能避碰系统。

本实用新型的目的通过如下技术方案来实现：

一种采用声纳探测的船载（AIS）自动智能避碰系统，其特征在于：包括主机、管理机、控制机、传感器和多波束前视声纳，多波束前视声纳与管理机连接用于探测障碍物动态信息，传感器与控制机连接用于采集船舶动态信息，控制机与船舵控制器和船舶推动器连接用于控制船舶动态，管理机分别与主机和控制机连接，用于根据船舶动态信息和障碍物动态信息运算出避碰指令并将指令传递给控制机，控制机根据避碰指令控制船舶动态。

进一步的，所述传感器包括陀螺仪、测速仪、测深声纳和姿态传感器。

具体运算方法为：

1、对所有获得的船舶动态信息进行不间断滚动式的储存，并形成准确的船舶航迹及未来的动向。

1、对所有获得的船舶动态信息进行不间断滚动式的储存，并形成准确的船舶航迹及未来的动向。

2、通过GIS地理运算及船位、船速、航向、船首、船长、船宽，运算出真实的船舶未来轨迹及绘遇时间、距离。

3、根据设置参数对绘遇的船舶作出声音报警输出，该设备判断船舶绘遇的条件，只要航行方向相对及未来航行轨迹在同一时间上有交叉可能的船舶，并且两船到达交叉点的预计时间及预计距离均满足机器所设置的参数值，在以上两种条件不能满足的时候避碰报警即自动取消，经过水上航行实际试验该方法能准确的判断出船舶碰撞可能，为航行避让提供有效正确的手段，它是一种智能的AIS设备避碰算法。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型可根据船舶动态信息和障碍物动态信息准确快速的判断出船舶间绘遇可能，并进行准确报警，避免现有技术中错误报警和报警频繁等问题。

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

参照图1所示，一种采用声纳探测的船载（AIS）自动智能避碰系统，包括主机1、管理机2、控制机3、传感器4和多波束前视声纳5，多波束前视声纳5与管理机2连接用于探测障碍物动态信息，传感器4与控制机3连接用于采集船舶动态信息，包括有陀螺仪、测速仪、测深声纳和姿态传感器，控制机3与船舵控制器6和船舶推动器7连接用于控制船舶动态，管理机2分别与主机1和控制机3连接，用于根据船舶动态信息和障碍物动态信息运算出避碰指令并将指令传递给控制机3，控制机3根据避碰指令控制船舶动态，管理机2中安装有基于神经网络的障碍物判定系统软件和避碰规划系统软件。

具体工作方式为：主机1将多波束前视声纳5工作参数和开机指令通过网络传递给管理机2，由管理机2发送给多波束前视声纳5，多波束前视声纳5接收指令后，开启探测功能，把局部环境信息发送到给管理机，当发现障碍物时，多波束前视声纳5把障碍特信息传递到管理机2上的障碍物判定系统做数据处理，确定障碍物的真实位置，建立局部环境模型，与此同时控制机3把传感器4采集到的数据姿态和速度信息通过网络传递给管理机2上的避碰规划系统，避碰规划系统根据障碍物位置结合目标姿态、速度和环境信息，规划出恰当的避碰方向，把计算出的航向、速度、深度发送到控制机3，由控制机3控制船舵控制器6和船舶推动器7执行控制指令。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。